一、名词解释：
1热强性：在室温下，钢的力学性能与加载时间无关，但在高温下钢的强度及变
形量不但与时间有关，而且与温度有关，这就是耐热钢所谓的热强性。
2形变热处理：是将塑性变形同热处理有机结合在一起，获得形变强化和相变强
化综合效果的工艺方法。
3热硬性：热硬性是指钢在较高温度下，仍能保持较高硬度的性能。
4等温淬火：工件淬火加热后，若长期保持在下贝氏体转变区的温度，使之完成
奥氏体的等温转变，获得下贝氏体组织，这种淬火称为等温淬火。
5热疲劳：金属材料由于温度梯度循环引起的热应力循环(或热应变循环)，而产
生的疲劳破坏现象，称为热疲劳。
6渗氮：是在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。 7淬透性：淬透性是使钢强化的基本手段之一，将钢淬火成马氏体，随后回火以
提高韧性是使钢获得高综合机械性能的传统方法。
8回火脆性：是指淬火钢回火后出现韧性下降的现象。
9二次硬化：二次硬化：某些铁碳合金（如高速钢）须经多次回火后，才进一步
提高其硬度。
10回火稳定性：淬火钢在回火时，抵抗强度、硬度下降的能力称为回火稳定性。 11球化退火：是使钢中碳化物球化而进行的退火，得到在铁素体基体上均匀分
布的球状或颗粒状碳化物的组织。
12化学热处理：是利用化学反应、有时兼用物理方法改变钢件表层化学成分及
组织结构，以便得到比均质材料更好的技术经济效益的金属热处理工艺。
13淬硬性：指钢在淬火时硬化能力，用淬成马氏体可能得到的最高硬度表示。 14水韧处理：将钢加热至奥氏体区温度（1050-1100℃，视钢中碳化物的细小或
粗大而定）并保温一段时间（每25mm壁厚保温1h），使铸态组织中的碳化物基本上都固溶到奥氏体中，然后在水中进行淬火，从而得到单一的奥氏体组织。.
15分级淬火：将钢加热至奥氏体区温度（1050-1100℃，视钢中碳化物的细小或
粗大而定）并保温一段时间（每25mm壁厚保温1h），使铸态组织中的碳化物基本上都固溶到奥氏体中，然后在水中进行淬火，从而得到单一的奥氏体组织。
16.喷丸处理：是减少零件疲劳，提高寿命的有效方法之一，喷丸处理就是将高
速弹丸流喷射到弹簧表面，使弹簧表层发生塑性变形，而形成一定厚度的强化层，强化层内形成较高的残余应力，由于弹簧表面压应力的存在，当弹簧承受载荷时可以抵消一部分抗应力，从而提高弹簧的疲劳强度。
17晶间腐蚀：局部腐蚀的一种。沿着金属晶粒间的分界面向内部扩展的腐蚀。 18再结晶退火：是将经过冷变形加工的工件加热至再结晶温度以上，保温一定
时间后冷却，使工件发生再结晶，从而消除加工硬化的工艺。
19临界淬火冷却速度：
20季裂：它指的是经冷变形后的金属内有拉伸应力存在又处于特定环境中所发
生的断裂。
21奥氏体化：将钢加热至临界点以上使形成奥氏体的金属热处理过程。 22本质晶粒度：本质晶粒度用于表征钢加热时奥氏体晶粒长大的倾向。
23固溶处理：指将合金加热到高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶
体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
24冷处理：将工件淬火冷却至室温后，立即放置在低于室温的环境下停留一定
时间，取出置于室温中，这种低于室温的处理叫冷处理。
25残余奥氏体：是淬火未能转变成马氏体而保留到室温的奥氏体。
二、简答：
1 何为奥氏体化简述共析钢的奥氏体化过程。
答：1、 将钢加热至临界点以上使形成奥氏体的金属热处理过程。
2、共析钢的原始组织是珠光体，它是层片状的铁素体和渗碳体两相混合物，
当加热至Ac1以上，就开始发生珠光体向奥氏体转变了。它是一种扩散性相变，转变过程分为四个阶段。
（1）形核。将珠光体加热到Ac1以上，在铁素体和渗碳体的相界面上奥氏体
优先形核。
（2）长大。当奥氏体在铁素体和渗碳体相界面上形核后，建立起界面浓度平
衡，从而在奥氏体和铁素体内部出现浓度差，碳原子由高浓度向低浓度扩算，从而造成渗碳体的溶解，奥氏体的形成，随着这个过程的进行，奥氏体长大。铁素体想奥氏体的转变速度往往比渗碳体的溶解快，因此珠光体中铁素体总比渗碳体消失得早，铁素体一旦消失，可以认为珠光体向奥氏体转变过程基本完成。
（3）残余渗碳体的溶解。铁素体消失后，随着保温时间的延长，通过碳原子
扩散，残余渗碳体逐渐溶入奥氏体，使奥氏体逐步趋近共析成分。 （4）奥氏体的均匀化。残余渗碳体完全溶解后，奥氏体中碳浓度仍是不均匀
的。
2 奥氏体晶粒大小对冷却转变后钢的组织和性能有何影响简述影响奥氏体晶粒大小的因素。
答：1、奥氏体晶粒度大小对钢冷却后的组织和性能有很大影响。奥氏体晶粒度
越细小，冷却后的组织转变产物也越细小，其强度也越高，此外塑性，韧性也较好。
2、奥氏体晶粒大小是影响使用性能的重要指标，主要有下列因素影响奥
氏体晶粒大小。
（1）加热温度和保温时间的影响加热温度越高，保温时间越长，奥氏体晶粒
越粗大。
（2）加热速度的影响加热速度越快，奥氏体的实际形成温度越高，形核率和
长大速度越大，则奥氏体的起始晶粒越细小，但快速加热时，保温时间不能过长，否则晶粒反而更加粗大。 （3）钢的化学成分的影响在一定含碳量范围内，随着奥氏体中含碳量的增加，
碳在奥氏体中的扩散速度及铁的自扩散速度增大，晶粒长大倾向增加，但当含碳量超过一定限度后，碳能以未溶碳化物的形式存在，阻碍奥氏体晶粒长大，使奥氏体晶粒长大倾向减小。
（4）钢的原始组织的影响钢的原始组织越细，碳化物弥散速度越大，奥氏体
的起始晶粒越细小，相同的加热条件下奥氏体晶粒越细小。
3 简述影响过冷奥氏体等温转变的因素。
答：奥氏体成分（含碳量、合金元素）、奥氏体状态（钢的原始组织、奥氏体化
的温度和保温时间）及应力和塑性变形。 1、含碳量的影响
随着奥氏体含碳量增加，稳定性增加，使C曲线右移。
随含碳量的增加，由于有未溶渗碳体的存在，促使奥氏体分解，使C曲线向左移。 2、合金元素的影响
除Co外，所有合金元素的溶入均增加过冷奥氏体的稳定性，使C曲线右移。 3、奥氏体化温度和保温时间的影响
加热速度越快，保温时间越短，奥氏体晶粒越细小，成分越不均匀，未溶第二相越多，则等温转变速度越快，使C曲线左移。 4、原始组织的影响
原始组织越细，越易得到较均匀奥氏体，使C曲线右移，并使Ms点下降。 5、应力和塑性变形的影响
4简述片状珠光体和粒状珠光体的组织和性能。 答：1、片状珠光体 组织：铁素体和渗碳体两项机械混合物
性能：主要决定于片间距和珠光体团的直径。
片间距和珠光体团的直径越小，钢的强度和硬度越高。当片间距小于150nm时，随片间距减小，钢的塑性显着增加。片间距和珠光体团的尺寸减小，相界面增多，对位错运动的阻碍增大，塑性变形抗力增大，故强度。硬度提高。
2、粒状珠光体 组织：铁素体基体上分布着粒状渗碳体的组织
性能：主要取决于渗碳体颗粒的大小，形态与分布。 钢的成分一定时，渗碳体颗粒越细，相界面越多，
则刚的硬度和强度越高。碳化物越接近等轴状、分布越均匀，则钢的韧性越好。
5何为马氏体简述马氏体的晶体结构、组织形态、性能及转变特点。 答：1、马氏体是一种常见的金属材料的金相组织结构，它由奥氏体转变而来，
特点是硬度高，强度高，比容大，冲击韧性低。 2、马氏体的晶体结构为体心四方结构。
3、马氏体的三维组织形态通常有片状或者板条状，但是在金相观察中(二
维)通常表现为针状。
4、（1）马氏体的显着特点是高硬度和高强度，原因包括固溶强化、相变
强化、时效强化、原始奥氏体晶粒大小及板条马氏体束大小。
马氏体的硬度主要取决于马氏体的含碳量。合金元素对马氏体的硬度
影响不大，但可以提高其强度。
（2）马氏体的塑性和韧性主要取决于马氏体的亚结构。 （3）马氏体的物理性能。 5、（1）无扩散性。马氏体的转变是在极大过冷度下，铁原子和碳原子已
经失去扩散能力。
（2）转变速度极快。马氏体的形成不需要孕育期，马氏体的增加不是靠
已形成马氏体片的长大，而是靠新马氏体片的不断形成。
（3）转变得不完全性。马氏体点的位置主要取决于奥氏体的成分。奥氏
体的碳含量越高，Ms与Mf越低，当奥氏体中的c大于％时，Mf已低于室温，这时，奥氏体及时冷到室温也不能完全转变为马氏体。
6 简述贝氏体的组织及性能。 答：贝氏体的组织：上贝氏体、下贝氏体。
贝氏体的性能 上贝氏体：强度硬度低，冲击韧性低。
下贝氏体：强度硬度高，韧性塑性好，具有良好的综合
机械性能，缺口敏感性和脆性转折温度低。
7 何为魏氏组织对性能有何影响如何消除
答：（1）含碳量小于%的亚共析钢或含碳量大于%的过共析钢由高温以较快速度
冷却时，先共析铁素体或先共析渗碳体从奥氏体晶界上沿着奥氏体的一
定晶面向晶内生长，呈针片状析出。在金相显微镜下可以观察到从奥氏体晶界上生长出来的铁素体或渗碳体近乎平行，呈羽毛状或呈三角形，其间存在着珠光体的组织，这种组织称为魏氏组织。
（2）魏氏组织使钢的塑性和冲击韧性显着降低，脆性转折温度升高。 （3）消除魏氏组织常用的方法是采用细化晶粒的正火、退火以及锻造等，
程度严重，采用二次正火。
8 简述淬火钢的回火转变、组织及淬火钢在回火时的性能变化。 答：1、钢的回火转变包括五个方面
（1）马氏体中碳的偏聚，组织是马氏体
（2）马氏体的分解，组织是回火马氏体
（3）残余奥氏体的转变，组织是回火马氏体 （4）碳化物的转变为Fe3C,组织是回火托氏体
（5）渗碳体的聚集长大和F多边形化，组织是回火索氏体 2、回火时力学性能变化总的趋势是随回火温度提高，钢的强度、硬度下降，塑性、韧性提高。
9 简述回火脆性的分类、特点及如何消除。 答：1分类：第一类回火脆性和第二类回火脆性
2特点 第一类回火脆性：（1）具有不可逆性；
（2）与回火后的冷却速度无关； （3）断口为沿晶脆性断口
第二类回火脆性：（1）具有可逆性；
（2）与回火后的冷却速度有关；回火保温后，缓
冷出现，快冷不出现，出现脆化后可重新加热后快冷消除。
（3）与组织状态无关，但以M的脆化倾向大； （4）在脆化区内回火，回火后脆化与冷却速度无
关；
（5）断口为沿晶脆性断口。
3如何消除
第一类回火脆性：无法消除,不在这个温度范围内回火，没有能够有效抑制
产生这种回火脆性的合金元素 （1）降低钢中杂质元素的含量；
（2）用Al脱氧或加入Nb、V、Ti等合金元素细化A晶粒； （3）加入Mo、W等可以减轻； （4）加入Cr、Si调整温度范围（推向高温）； （5）采用等温淬火代替淬火回火工艺。
第二类回火脆性：（1）提高钢材的纯度，尽量减少杂质；
（2）加入适量的Mo、W等有益的合金元素；
（3）对尺寸小、形状简单的零件，采用回火后快冷的方
法；
（4）采用亚温淬火（A1~A3）： 细化晶粒，减少偏聚。
加热后为A+F（F为细条状），杂质会在F中富集，且F溶解杂质元素的能力较大，可抑制杂质元素向A晶界偏聚。
（5）采用高温形变热处理，使晶粒超细化，晶界面积增
大，降低杂质元素偏聚的浓度。
10 何谓退火和正火，主要目的是什么，叙述退火和正火的选用。 答：1、退火：一种金属热处理工艺，指的是将金属缓慢加热到一定温度，保持
足够时间，然后以适宜速度冷却。
目的：是降低硬度，改善切削加工性;消除残余应力，稳定尺寸，减少变
形与裂纹倾向;细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。
热处理答案(1)-1-副本
